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单片机控制的路灯系统模型设计摘要：由于单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此在路灯照明工程中被广泛应用。
近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入。
单片机技术中的计时系统是单片机的一个典型的应用。
通过计时系统来对时间进行有效的控制，在路灯设计的定时系统中将得到更好地应用。
关键词:单片机照明计时定时1 设计方案设计一套模拟路灯控制系统，能实现定时开关各单元路灯，并且能根据环境明暗变化，自动开关灯。
我们考虑利用光敏电阻和电压比较器给单片机一个信号，通过继电器控制各单元从机的电源，实现自动开关灯的要求。
利用38KHz调制红外发射管和接收管，探测物体的移动情况，将信号反馈给从机适时开启关闭相关路灯，达到节能目的。
利用串口实现支路控制器与各单元的连接，将主机开启关闭各单元的信号有效地传给各单元。
再将从机故障信号发送给主机，声光警告显示给我们。
利用显示模块以及输入模块等作为人机界面，实现显示及声光报警等功能。
2 方案论证2.1 支路控制器与输入显示采用宏晶公司的STC89C52RC单片机作为控制器的方案，该单片机功耗低，可靠性高，电压范围宽，速度高（可达到80M）。
输入显示界面是选择人机通信的关键，该界面能够设定、显示开关灯时间，并且能够显示故障灯的地址编号。
输入采用矩阵键盘和三个独立按键，矩阵键盘用于各独立单元控制器开启关闭时间的设定；独立按键用于系统时间的设定。
采用LCD12864显示，界面友好，显示内容丰富，连接电路简单，一般无须考虑驱动电路等因素。
2.2 环境明暗检测与故障声光报警环境明暗检测也是系统的重要组成部分，它主要用于白天路灯的关闭和夜晚路灯的开启。
本系统利用光敏电阻和电压比较器选择适当的光照环境，当光照到达一定强度时，检测模块给单片机一个信号，经过单片机判断是否到达设定的开启时间，实现自动开启各个路灯。
当某个路灯发生故障，控制该路灯的从机通过串口给主机一个信号，屏幕显示故障灯的地址编号，同时发出告警声并予以灯光提示。
基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文xx学院毕业设计xx学院毕业设计题目基于单片机的路灯控制系统设计学院工学院专业电气工程及其自动化班级学生xx 学号xx 指导教师xx xx 二〇一七年五月十六日- 2 - xx学院毕业设计摘要随着科学技术的日益发展，在日常生活中人们对于路灯控制系统的要求越来越高。
针对人们的需求功耗大，功能单一的系统已不再满足人们的需求。
本设计针对上述问题提出了一种新型的路灯系统，可以解决人们的需求。
本设计主要包括硬件系统设计和软件系统设计。
其系统硬件是由AT89S52单片机，时钟芯片DS1302，驻极体话筒，LCD1602和光敏电阻等为核心的的路灯低功耗智能控制装置构成。
软件部分是以Keil、Proteus等软件为载体，使用C语言对程序进行编写。
单片机根据光敏电阻和人体红外感应模块对路边状况的检测和时钟芯片DS1302设置时间来控制电压比较器实现LED路灯亮度的自动调节，通过LCD显示时间和光感度，通过光敏电阻实现故障检测，当路灯出现故障时，蜂鸣器会自动进行报警。
通过仿真及实物制作、调试，验证了本设计内容的可行性，为进一步研发推广提供了一定的数据参考。
关键词：单片机；传感器；路灯控制ABSTRACT With the development of the technology, the application of streetlight control system is playing an increasingly important role in our daily life.Demand for people s needs, a single function of the system is no longer meet people s needs. The design of the above mentioned a new type of street lamp system, can solve people s needs. The design includes hardware system design and software system design.The hardware system includes the single chip of AT89S52, the clock chip 1302, Analog-to-Digital Converter and photosensitive resistor .The software system is based on Keil, Proteus and other software as the carrier, the use of C language to write the program.Single-chip according to the photosensitive resistor and infrared pyroelectric sensor on the roadside detection and clock chip DS1302 set the time to control the A / D conversion chip to achieve automatic adjustment of LED street light brightness. Through the LCD display time and light sensitivity, through the photosensitive resistor to achieve fault detection, when the street lights break down, the buzzer willautomatically alarm. Through the simulation and production, debugging, verify the feasibility of the design content, to further research and development to provide a certain data reference. Key words：MCU; transducer; Street light control 目录摘要I ABSTRACTII 1 前言1 1.1 研究背景与意义1 1.2 国内外研究现状1 1.3 本设计研究的主要内容2 2 系统总体设计方案3 2.1 硬件部分设计方案3 2.2 软件部分设计方案4 3 硬件部分设计5 3.1 单片机最小系统5 3.2 光线检测电路6 3.2.1 双电压比较器6 3.2.2 光敏电阻6 3.3 报警电路7 3.4 人体红外感应模块电路8 3.5 声音检测电路8 3.6 时钟电路9 4 软件部分设计10 4.1 软件介绍10 4.1.1 Proteus软件10 4.1.2 keil软件10 4.2 主程序设计12 4.3 子程序设计13 4.3.1 人体检测子程序13 4.3.2 时钟子程序13 4.3.3 报警子程序14 4.3.4 光线检测子程序15 4.3.5 中断子程序16 5 系统仿真与调试17 5.1 系统电路仿真17 5.2 PCB设计17 5.2.1 PCB介绍17 5.2.2 PCB设计实现18 5.3 电路板制作19 5.3.1 印制板和元器件检查及安装19 5.3.2 电路板的焊接及检查19 5.4 系统调试20 6 结论25 参考文献26 致谢27 附录1 原理图28 附录2 PCB图29 附录3 实物图30 附录4 元器件清单31 附录5 部分程序32 - 27 - 1 前言 1.1 研究背景与意义现如今中国的能源需求越来越多，但能源数量却很少，供不应求，特别是中国人口基数比较大，在此情况下节约能源是国家应该关注的内容，因此解决全国路灯的节能问题变得很重要。
光控路灯控制器的设计一、背景介绍随着城市化进程的加速发展，城市的照明设施已成为城市最基础的设施之一。
为了达到节能减排、提高城市整体节能水平和提高城市可持续发展水平等目的，研究和开发一种光控路灯控制器成为近年来的一个热门课题。
光控路灯控制器可以根据路灯所处环境的光照强度情况自动调节路灯的亮度，而不仅仅是随机开灯和关灯。
光控路灯控制器可以被广泛应用于道路、广场、停车场、公园和其他城市公共场所中。
本文将介绍一种基于单片机的光控路灯控制器的设计，该控制器可以通过光敏电阻感应周围光照条件来自动控制路灯的开启和关闭。
二、设计思路该光控路灯控制器的基本原理是，使用光敏电阻来感知周围光照强度，根据感知到的光照强度值来智能控制路灯的开启和关闭。
设计中使用的主控芯片为AT89S52单片机，该单片机具有多种I/O引脚，用于连接其他硬件组件，如LCD显示器、继电器驱动模块、光敏电阻、键盘等。
在设计中，使用光敏电阻来检测周围光照的强度，将电阻值转换成电压信号，并通过单片机的模拟输入引脚进行采集和处理。
使用LCD显示器可以实时显示光线照度、路灯的工作状态和其他相关信息。
为了控制路灯的开关，控制器需要连接继电器模块。
当路灯需要开启时，单片机通过继电器模块控制继电器，继电器闭合，通过控制路灯的电源，从而实现路灯的开启。
类似地，当路灯需要关闭时，单片机通过继电器模块控制继电器，继电器断开，从而实现路灯的关闭。
为了方便用户操作，控制器还需要连接一个键盘模块。
用户可以通过键盘来对控制器进行一些参数设置，如灵敏度设置、开启时间和关闭时间设置、亮度设置等。
三、系统结构下图显示了基于单片机的光控路灯控制器的系统结构：其中，光敏电阻用于检测周围光照的强度，AT89S52单片机作为控制器的核心，用于接收来自光敏电阻的信号并进行处理；继电器模块用于控制路灯的开启和关闭；LCD显示器和键盘模块则用于用户操作和参数设置。
基于单片机智能路灯的设计在现代社会，路灯作为城市基础设施的重要组成部分，对于保障交通安全、提高城市形象以及促进经济发展都具有重要意义。
然而，传统的路灯系统往往存在着能源浪费、管理不便等问题。
为了解决这些问题，基于单片机的智能路灯应运而生。
智能路灯是一种融合了传感器技术、通信技术和单片机控制技术的新型路灯系统。
它能够根据环境光照、交通流量等因素自动调节亮度，实现节能和智能化管理。
单片机作为智能路灯系统的核心控制单元，承担着至关重要的角色。
常见的单片机型号有STM32、Arduino 等，它们具有体积小、功耗低、性能强大等优点。
在选择单片机时，需要根据具体的应用需求考虑其处理能力、存储容量、接口数量等因素。
智能路灯系统中的传感器主要包括光照传感器和车流量传感器。
光照传感器用于检测环境光照强度，当光照强度低于一定阈值时，路灯自动开启；当光照强度足够时，路灯自动关闭或降低亮度。
车流量传感器则用于检测道路上的车辆数量和行驶速度，根据交通流量的变化实时调整路灯的亮度，在车辆稀少时降低亮度，车辆密集时提高亮度，从而在保障照明需求的前提下最大程度地节约能源。
为了实现路灯的远程监控和管理，通信模块也是智能路灯系统的重要组成部分。
常见的通信方式有 ZigBee、GPRS 等。
ZigBee 具有低功耗、自组网等优点，适用于短距离通信；GPRS 则可以实现远距离的数据传输，适用于大范围的路灯监控系统。
在硬件设计方面，除了单片机、传感器和通信模块外，还需要设计电源电路、驱动电路等。
电源电路为整个系统提供稳定的工作电压，驱动电路则用于控制路灯的亮灭和亮度调节。
软件设计是智能路灯系统的灵魂。
首先，需要对单片机进行初始化设置，包括时钟配置、IO 口设置等。
然后，通过编写传感器驱动程序获取环境光照和交通流量信息。
根据获取到的信息，利用控制算法计算出路灯的合适亮度，并通过驱动电路实现亮度调节。
在软件设计中，还需要考虑异常情况的处理，如传感器故障、通信中断等，以确保系统的稳定性和可靠性。
基于单片机的智能路灯的设计智能路灯是一种高于普通路灯的新型路灯系统，它可以根据路面车流量和周边环境调整照明的亮度和时间，以达到能源节省和保护环境的目的。
本文将介绍一个基于单片机的智能路灯的设计方案。
设计目标：采用单片机控制智能路灯，实现以下设计目标：1.能够根据实际需要调节照明亮度。
2.具有时间控制功能，能够在设定的时间段内自动开关。
3.具有环境检测功能，能够根据周边环境变化自动调节照明亮度。
1.亮度控制：通过单片机控制LED灯的亮度。
在晚上时，根据环境亮度的不同来调节LED灯的亮度。
控制LED灯亮度的方法可以通过PWM控制来实现。
PWM调制器通过调节高电平和低电平时间比例，达到调节LED灯亮度的目的。
根据环境光照强度的不同，我们可以控制PWM调制器的工作频率来调节LED灯的亮度。
2.时间控制：智能路灯具有时间控制功能，能够在设定的时间段内自动开关。
我们可以通过检测系统时钟，并控制继电器来实现时间控制功能。
具体实现是将时钟模块加入单片机系统中，单片机通过检测时钟模块的时间，从而实现开关灯的控制。
3.环境检测：环境检测是智能路灯的核心功能之一。
我们可以通过添加传感器来实现环境检测的功能，比如光敏电阻传感器、温度传感器和湿度传感器等。
通过检测环境亮度、温度、湿度等参数，我们可以通过简单的算法和逻辑实现路灯亮度的自动控制。
总结：本文提出了一种基于单片机的智能路灯的设计方案，通过控制LED灯亮度、实现时间控制和环境检测等多种功能，有效地提高了路灯的能效、降低能源消耗，同时也体现了智慧城市建设的潮流趋势。
基于单片机路灯控制器的设计与仿真1. 引言随着城市的不断发展，路灯的重要性也日益凸显。
传统的路灯控制方式存在很多问题，如能耗高、无法智能控制等。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机的路灯控制器设计方案，并通过仿真进行验证。
2. 设计目标基于单片机的路灯控制器设计方案的目标是提高路灯的能效和智能性。
具体要求如下：•实现智能控制：路灯能够根据环境光强自动调节亮度，实现节能的效果；•支持远程控制：路灯控制器能够与远程管理中心进行通信，实现远程控制和数据监测；•具备故障检测功能：能够检测路灯的故障状况并上报；•低成本设计：设计方案应尽量降低成本，以便在实际应用中广泛使用。
3. 系统架构基于单片机的路灯控制器系统由以下几个主要部分组成：1.环境光强传感器：用于感知周围环境光的强度，将数据传输给控制器；2.路灯控制器：负责处理传感器数据、控制路灯亮度，并与远程管理中心通信；3.远程管理中心：用于远程控制和监测路灯状态；4.路灯：由LED灯组成，控制器根据传感器数据调节灯的亮度。
系统架构图如下所示：+--------------+ +-----------------+| 环境光强传感器 | ---> | 路灯控制器 | ---> | 远程管理中心 |+--------------+ +-----------------+| < || > || > || > |v | v+-----------+| 路灯 |+-----------+4. 设计流程设计基于单片机的路灯控制器的流程可以分为以下几个步骤：1.环境光强传感器的选型：选择合适的环境光强传感器，能够准确感知环境光的强度。
2.单片机的选型：根据系统要求选择合适的单片机，并购买相应的开发板。
3.开发环境的搭建：安装单片机开发工具，并进行必要的配置。
4.软件设计：使用开发工具进行软件设计，包括传感器数据处理、路灯亮度控制、通信协议等。
LM393与LM339权威指南清华大学张小斌（教授）第一部分：LM393LM393为双电压比较器LM393主要特点如下：●工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：2～36V，双电源:±1～±18V；●消耗电流小，Icc=0.8mA；●输入失调电压小，V IO=±2mV；●共模输入电压范围宽，Vic=0～Vcc-1.5V；●输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；●输出可以用开路集电极连接“或”门；LM393引脚图及内部框图采用双列直插8 脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8 脚塑料封装（SOP8）LM393内部结构图LM393引脚功能排列表：LM393主要参数表：电特性（除非特别说明，VCC=5.0V， Tamb=25℃）应用说明:LM393是高增益,宽频带器件,象大多数比较器一样,如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合,则很容易产生振荡.这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时,输出电压过渡的间隙.电源加旁路滤波并不能解决这个问题,标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的.减小输入电阻至小于10K将减小反馈信号,而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡.除非利用滞后,否则直接插入IC并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡,如果输入信号是脉冲波形,并且上升和下降时间相当快,则滞回将不需要.比较器的所有没有用的引脚必须接地.LM393偏置网络确立了其静态电流与电源电压范围 2.0~30V无关.通常电源不需要加旁路电容。
差分输入电压可以大于Vcc并不损坏器件.保护部分必须能阻止输入电压向负端超过-0.3V.LM393的输出部分是集电极开路,发射极接地的 NPN输出晶体管,可以用多集电极输出提供或OR ing功能.输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上,不受 Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地SPS开路(当不用负载电阻没被运用),输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流(16mA)时,输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升.输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的γSAT限制。
基于单片机的太阳能路灯控制器设计太阳能路灯控制器是一种利用太阳能发电装置为太阳能路灯提供电源，并进行光控和时间控制的电子设备。
本文将基于单片机，设计一个太阳能路灯控制器。
首先，我们需要了解太阳能路灯的工作原理。
太阳能路灯通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并储存在电池中。
当夜晚来临时，路灯需要开启，将电池中储存的电能供应给LED灯光发光。
在白天或光线充足的情况下，路灯不需要工作，此时应该关闭。
基于上述原理，我们可以设计太阳能路灯控制器的功能如下：1.太阳能充电控制：控制太阳能电池板对电池进行充电，当充电电压达到设定值时，停止充电，避免过充电现象的发生。
2.电池电压检测：检测电池的电压，当电压降到设定值以下时，认为电池放电完毕，需要重新充电。
3.光控功能：通过光敏电阻或光照传感器感知周围光照强度，当光照强度低于一定阈值时，开启太阳能路灯，否则关闭路灯。
4.时间控制功能：在夜晚开启路灯后，设定一个时间段后自动关闭路灯，以节约能源。
1. 单片机选择：选择一款性能稳定、功耗较低的单片机，如STM32系列或Arduino系列。
这些单片机具有丰富的GPIO口和通信接口，方便我们与外围器件连接。
2.电池充电控制：使用一个充电管理芯片，如TP4056，来实现对电池的充电控制。
这样可以保证电池在充电时不会过充电。
3.电池电压检测：通过ADC模块读取电池的电压，当电压低于设定值时，触发充电电路。
4.光控功能：选择一个合适的光敏电阻或光照传感器，将其与单片机的GPIO口连接。
通过ADC模块读取光照强度，根据设定的阈值来控制路灯的开关。
5.时间控制功能：使用定时器模块来实现时间控制功能。
设定一个时间段后，自动关闭路灯或开启路灯。
6.路灯控制：选择工作电压适配的继电器或三极管，将路灯与单片机的GPIO口连接。
通过控制GPIO口的电平来开关路灯。
7.人机交互：可以使用LCD显示屏或按键等外设，实现人机交互的功能，如显示电池电压、光照强度、控制开关等。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 基于单片机的智能路灯设计 作者：冯哲 田莎莎 来源：《电脑知识与技术》2017年第10期
摘要：传统的手动控制路灯已不能满足市场和社会的需求，而单片机以其体积小，价格低廉等优点在各个自动控制领域受到人们青睐。本系统采用AT89C52单片机和其他外围电路实现了智能控制路灯，本系统可以根据光线的明暗自动开关路灯，还可以实现节能控制和定时控制。该路灯照明系统更加实用，方便人们出行安全，达到了节能环保的目的。
关键词：单片机；光照；智能控制；节能 中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）10-0138-04 随着经济和技术的发展，城市照明设施的功能从简单的照明发展到了美化环境，改善城市形象。单片机以其体积小，价格低廉被广泛运用于智能控制领域。因此用单片机进行路灯的智能控制既可以提高路灯控制系统的性能，又可以在一定程度上减少能源消耗。
据统计中国已经安装了大约有2亿盏路灯，并以每年2000万盏的速度增加。另外，我国大部分地区都采用人工或定时控制，全国如此多的路灯，开关控制也占用了大量的人力，而在定时控制上也有许多不合理的部分，冬夏季节的白天黑夜时间相差较大，只使用定时控制并不能解决这个问题，时时出现天还没黑路灯已在工作，冬天早晨天还未完全亮，而路灯已经熄灭，以及阴雨雾霾天气造成的能视度太低这样的特殊问题，大大影响了人们的日常出行，并间接导致交通意外的增多。本设计通过使用AT89C52单片机对路灯进行智能控制，让系统根据光照的强弱来自动开关路灯，达到节约电能并确保在需要的时候方便正确打开和关闭路灯。
1.AT89C52简介 AT89C52是美国ATMEL公司生产的高性能、低电压和低功耗的8位单片机，片内置Flash存储单元和通用的8位CPU，功能强大，在许多控制场合都可以使用。
AT89C52单片机一共有四十个引脚，本次设计中主要用到的单片机引脚介绍如下： 1）XTALl，XTAL2，RST这三个引脚用于单片机的晶振复位； 2）P2.1引脚连接光电检测电路，为单片机提供光电检测的信号； 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 3）P0.1-P0.7，P2.4-P2.6引脚连接LED显示时间； 4）P3.0-P3.3引脚用于连接按键模块，调节当时时间和定时时间； 5）P3.4-P3.6引脚连接实时时钟模块，用于提供实时信息； 6）PI.O，P1.1，P1.2，P2.2和P2.3五个引脚连接路灯的驱动电路，控制路灯的打开关闭。
第1章说明背景随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。
目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。
公共路灯节能的口号便由此而提出。
通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制系统。
本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制系统来实现路灯节能。
在供电系统中，为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低，供电部门均采用较高电压进行传输。
因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。
然而据调查我国小型城市晚上21：00后，大中城市00：00以后道路上几乎空无一人。
从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。
为了避免这种情况，大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。
日本大藏省曾要求在工厂、办公室和道路上进行间隔电灯的实验，结果导致生产率和办公效率降低以及治安和道路交通事故的大幅上升，这种方法不仅导致路面照度分布不均，而且会减少路灯使用寿命。
不到一年的时间，这种方法就在一片反对声中放弃。
因此，城市的路灯照明工程是构建良好城市环境和树立城市形象的重要组成部份，对城市的建设和发展有着重要的意义。
总之，随着城市规模的不断扩大，现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要，必须依靠现代化的高科技管理手段进行改造。
路灯管理工作需要一个以环境照度监控为核心的自动化的管理手段来替代传统的钟控，并结合普通的路灯监控系统使整个城市照明监测，决策和管理工作变得智能化。
因此，建设现代化光控型“路灯监控管理系统”已迫在眉睫。
意义根据上述内容，本课题的研究目的在于设计出一种路灯照明控制系统，能够有效解决现现阶段路灯照明存在的几点不足，其意义在于：第一，为城市交通提供一种科学有效的方案，保证路灯照明的有效性和安全性;第二，有效利用电力资源，尽量避免电力资源的浪费；第三，提高了城市基础设施管理水平，在改善城市道路照明质量的同时，也节省人力财力物力。
内容本文针对目前路灯照明中存在的问题，结合各种路灯节能的研究成果，设计出一种基于单片机的智能路灯节电控制系统。
系统的设计包括硬件设计与软件设计两部分。
方案设计本章中对系统的总体设计方案进行了简要的介绍。
设计构思我们所要控制的路灯线路长度为3km，路灯间的间距为30m。
所以有100盏路灯。
该100盏路灯选用500W的高压钠灯，电源变压器设置在路灯干线的中间。
则，每个路灯的电流：由P=UI, 得I=P/U=500/220=2.273A主干线的负载流量：I=2.273×50=114A该设计主要解决路灯的节能自控。
该设计的出发点：在以前的路灯控制系统中，都是通过工作人员手动的开启和关闭路灯，这样，就可能会导致有时候阴雨天气，天已经很黑了而路灯还没有开启；白天天已经很亮了，路灯依旧处于工作状态，人工控制路灯，不仅大大浪费电力资源和人力资源，还不能做到根据环境光照情况实时开启和关闭路灯。
本设计通过光控开关控制路灯的开启和关闭，这样可以实时做到开启和关闭路灯。
在半夜12点之后，路上的行人和车辆明显减少时，道路照明的照度不需要太大，但路灯还在满负荷工作，且此时还为城市用电的低谷时期电源电压较高，反而使路灯的亮度更加增大，从而浪费了宝贵的电力并降低了路灯的寿命。
本设计通过单片机控制一种基于可变电抗器的新型路灯节电控制系统。
在半夜12点以后，通过给路灯串入电抗，减小路灯两端的电流，以达到节能的目的。
设计方案根据上述智能控制系统的设计构思，智能路灯的控制系统可把分为主机和分机。
主机部分：通过光敏电阻采集路面光信号，来判断是否需要开启或关闭路灯。
在半夜12点以后，由于路上的行人和车辆明显减少时，道路照明的照度不需要太大，但路灯还在满负荷工作，需要对路灯两端的电压进行调节，此时需要一个定时时钟芯片来定时，到半夜12点后，主机发出控制信号，传给分机。
要使信号能传给分机需要通过编码电路编码，再通过电力载波发送电路发送控制信号。
其设计方案的结构框图如图2-1（a）所示。
分机部分：通过电力载波接收电路接收主机发来的控制信号。
控制信号通过解码电路解码后，再通过改变路灯两端的电抗来改变路灯两端的电压，以达到节能的目的。
其设计方案的结构框图如图2-1（b）所示。
主机和分机还需要直流电源供电，所以还需要设计电源电路。
并且，该电源用交流220V供电。
（a）主机结构框图（b）分机结构框图图2-1控制系统结构框图硬件设计系统的硬件的设计分为主机的硬件设计和分机的硬件设计。
其中主机的硬件设计包括光控开关电路设计，看门狗电路设计，定时时钟控制电路设计，键盘/显示接口电路设计，电力载波发送电路的设计和编码电路的设计。
分机的硬件设计包括电力载波接收电路的设计，解码电路的设计和路灯控制电路的设计。
主机和分机都需要直流电源供电，主机和分机还应包括电源电路的设计。
下面将具体对各个模块的的设计进行阐述。
单片机电路设计设计思路在智能路灯节电控制系统中需要有一个控制中心，它接收其它模块发送来的操作指令，对与其相关线路的外围芯片进行相应的控制。
主要元器件选择单片机介绍：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。
常用单片机介绍STC单片机：STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强.PIC单片机：是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片.EMC单片机：是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差.ATMEL单片机(51单片机)：ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机.PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机)：PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求.HOLTEK单片机：台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品.TI公司单片机(51单片机)：德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合松翰单片机（SONIX）：是台湾松翰公司的单片，大多为8位机，有一部分与PIC 8位单片机兼容，价格便宜，系统时钟分频可选项较多，有PMW ADC 内振内部杂讯滤波。
缺点RAM空间过小，抗干扰较好。
因为AT89C51与8051系列单片机相兼容，而且灵活性高且价廉，所以单片机可以选择AT89C51。
AT89C51芯片：AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图3-1 AT89C51单片机示意图引脚介绍说明：VCC：供电电压。
